高中生物-第四章-第2节-生物膜的流动镶嵌模型课件1-新人教版必修1

第2节生物膜的流动镶嵌(xiāngqiàn)模型第一页，共42页。2、对细胞膜你有哪些(nǎxiē)认识？1、生物膜包括(bāokuò)哪些膜？复习(fùxí)提问:细胞器膜、细胞膜、核膜作为系统的边界，将细胞与外界环境分隔开；控制物质的进出；进行细胞间的信息交流。3、问题探讨：以下三种材料，哪种更适合做细胞膜？你选择的依据是什么？塑料袋、普通布、弹力布弹力布，结构与功能相适应。第二页，共42页。●●不溶于脂质的物质(wùzhì)溶于脂质的物质(wùzhì)细胞膜资料(zīliào)1.欧文顿的实验●●●●●●●●外内水乙酸乙酯花生油花生油膜是由脂质构成的。相似相溶原理第三页，共42页。2.在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行(jìnxíng)提取、分离和鉴定吗？那为什么一开始不直接对膜的成分进行(jìnxíng)提取、分离和鉴定呢？有必要(bìyào)，通过鉴定能更准确地说明问题当时(dàngshí)的技术不能实现1.最初认识到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和鉴定？是通过对现象的推理分析而得出的。思考与讨论：第四页，共42页。时间：20世纪(shìjì)初实验：科学家发现，细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，还会被蛋白酶分解。红细胞的细胞膜资料(zīliào)2细胞膜提取分离和成分分析膜的主要成分(chéngfèn)是：脂质（磷脂）和蛋白质第五页，共42页。胆碱磷酸甘油脂肪酸磷脂是一种由甘油，胆碱、脂肪酸和磷酸(línsuān)所组成的分子思考(sīkǎo)与讨论第六页，共42页。资料(zīliào)3.朗姆瓦的实验磷脂的化学(huàxué)结构磷酸(línsuān)亲水头部脂肪酸链疏水尾部1917年，朗姆瓦将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完后，磷脂分子散乱分布，经过推挤，磷脂分子排列成了单层，而且其磷酸基团的极性头部都浸入水中，这说明了什么？第七页，共42页。学生活动一：根据磷脂分子的结构(jiégòu)特点。展开你的想象力，尝试摆出磷脂分子在空气-水界面上的排布方式？空气(kōngqì)水磷脂(línzhī)分子在细胞膜上的排列是不是也是单层的呢？磷脂分子排列为单分子层第八页，共42页。学生活动二、请在桌面上模拟(mónǐ)水中磷脂分子的排布方式？第九页，共42页。结论(jiélùn)：资料(zīliào)4时间：1925年人物：荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel实验：用丙酮从人的红细胞中提取(tíqǔ)脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，发现…现象：测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层第十页，共42页。第十一页，共42页。细胞膜的两侧都有水环境存在，同学们尝试着大胆的推测和想象一下在这样的环境中，磷脂分子(fēnzǐ)在细胞膜中可能是怎样排布的呢？推测(tuīcè)磷脂双分子层第十二页，共42页。实验(shíyàn)：利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗—亮—暗三层结构资料(zīliào)4：时间(shíjiān)：1959年人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层统一的静态结构（三明治模型）电子显微镜是用电子束照射被检样品，由于电子与不同物质发生碰撞而产生不同散射度。因蛋白质电子密度高，故显暗带，磷脂分子电子密度低则呈亮带。蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？第十三页，共42页。把生物膜描述为静态的刚性结构(jiégòu)，这显然与膜功能的多样性相矛盾。思考：1、“三明治”结构模型(móxíng)有什么特点？2、三明治”结构模型(móxíng)有什么局限性？罗伯特森的“三明治”结构模型（1）.膜由蛋白质和脂质构成（2）.呈蛋白质—脂质—蛋白质三层结构(3).静态的统一结构膜中的蛋白质全部覆盖在磷脂分子表面？第十四页，共42页。实验：科学家用扫描电镜和冰冻蚀刻技术揭示了细胞膜结构(jiégòu)中的蛋白质颗粒。（将标本用干冰等冰冻。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。）蛋白质镶在、嵌入(qiànrù)、横跨在磷脂双分子层中.蛋白质在膜中的分布(fēnbù)是不对称的资料6：电镜冰冻蚀刻细胞膜示意图时间：20世纪60年代蛋白质提问：该图说明了什么？第十五页，共42页。时间(shíjiān)：1970年资料(zīliào)7：人鼠细胞融合实验LarryFrye等将人和鼠的细胞膜用不同(bùtónɡ)的荧光染料标记后，让两种细胞融合，杂交细胞一半发红光、另一半发绿光，放置一段时间后发现两种荧光染料均匀分布现象：两种颜色的荧光均匀分布。说明膜上的蛋白质具有流动性。人物：实验：提问：37℃下40min后出现了什么现象？说明什么？结论：细胞膜具有流动性第十六页，共42页。根据(gēnjù)已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些证明生物膜具有流动性的证据。①白细胞吞噬细菌的过程(guòchéng)；②变形虫的伪足运动现象；③受精时细胞的融合过程(guòchéng)；④动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程(guòchéng)；⑤分泌蛋白的分泌过程(guòchéng)第十七页，共42页。资料(zīliào)8.流动镶嵌模型时间：1972年，桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型(móxíng)——流动镶嵌模型(móxíng)，为多数人所接受。第十八页，共42页。1、生物膜的组成(zǔchénɡ)：2、生物膜的基本(jīběn)支架：3、蛋白质分子存在(cúnzài)形态：4、生物膜的结构特点：主要由蛋白质和脂质组成，还有少量的糖类磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）有镶在表面、嵌入、贯穿三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的流动镶嵌模型的基本内容:具有流动性第十九页，共42页。磷脂(línzhī)分子的运动第二十页，共42页。时间和人物历史事件历史结论

多种物质(wùzhì)对膜通透性实验对红细胞膜化学分析(huàxuéfēnxī)红细胞膜的脂质铺展成单层分子(fēnzǐ)的面积是原膜表面积的两倍电镜下膜呈“暗—亮—暗”三层结构——单位模模型蛋白质—脂质—蛋白质人、鼠细胞融合实验。新的观察和实验证据的基础上，提出分子结构模型。膜是由脂质组成的膜中含脂质和蛋白质脂质双层结构膜具流动性流动镶嵌模型1972，桑格和尼克森1970年1959年，罗伯特森1925年，两位荷兰科学家20世纪初19世纪末欧文顿列表总结：生物膜结构的探究历程第二十一页，共42页。根据(gēnjù)现象和已有知识提出假说或模型用观察和实验对假说或模型进行检验、修正和补充实践检验建模的基本(jīběn)方法问题：在生物膜模型的建立和完善过程(guòchéng)中，你受到哪些启示?…第二十二页，共42页。分布在细胞膜外表，主要与蛋白质结合形成糖蛋白。细胞膜外侧许多糖蛋白组成(zǔchénɡ)的一层结构叫做糖被。糖被：具有保护和润滑、与细胞识别、细胞间信息传递等密切。除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合而成的糖脂。糖蛋白存在(cúnzài)部位:作用:第二十三页，共42页。①磷脂内外(nèiwài)两层所含的蛋白质种类和数量不同,呈现了膜的不对称性;②糖类在细胞膜中的分布很少,并且与蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂分布在膜的外表面,也呈现了膜的不对称性.因此,根据糖蛋白的分布,可以判断(pànduàn)细胞膜的内外侧.膜的不对称性第二十四页，共42页。课堂(kètáng)小结：请绘制生物膜的概念图生物膜结构(jiégòu)特点功能(gōngnéng)特点结构组成结构探究历程决定③④②流动性选择透过性磷脂双分子层蛋白质分子①第二十五页，共42页。1、如图表示细胞某一部分的亚显微结构，据图回答(huídá)问题：课堂练习：(3)这种结构的主要特点是_______，其生理(shēnglǐ)特性是_______。(4)可见生物膜中的［②］成分在［①］上的排布方式是___。(1)这个(zhège)简图表示的____亚显微结构。(2)图中的化学成分：①_____；②____；③______。生物膜磷脂双分子层蛋白质糖链具有一定的流动性具有选择透过性镶嵌第二十六页，共42页。(6)若该图表示细胞膜，据图分析(fēnxī)，哪一侧是细胞膜的外侧：________。依据是______________________。(5)若将细胞膜的磷脂提取后放入盛水的容器中，磷脂分子(fēnzǐ)稳定的分布方式为图中的()Aa侧糖蛋白存在(cúnzài)于细胞膜外侧第二十七页，共42页。2.美国科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克在气味受体和嗅觉(xiùjué)系统组织方式研究中做出重大贡献，他们的研究使我们知道了“闻香识女人”的奥秘。现在我们已知道，一种嗅觉(xiùjué)受体细胞只拥有一种类型的气味受体。如图为嗅觉(xiùjué)受体细胞细胞膜模式图(局部)：请据以上材料和模式图回答问题：(1)D代表(dàibiǎo)_____分子；C代表(dàibiǎo)_____，其基本单位是_______。蛋白质多糖(duōtánɡ)葡萄糖第二十八页，共42页。(2)“闻香识女人”的奥秘在于气味物质分子首先要与图中［］_______结合，才有产生嗅觉的可能。(3)图中A具有______，特定(tèdìng)的A会识别特定(tèdìng)的气味物质分子。(4)脂溶性物质是借助图中____(填字母)进出细胞的。(5)图中的_____和_____(填字母)分子能够运动，导致生物膜具有一定的_______。生物膜的功能特点是具有_________。A糖蛋白特异性BBD流动性选择(xuǎnzé)透过性第二十九页，共42页。3、如图所示为生物膜的亚显微结构模式图，下列有关叙述错误的是()A.①为糖链和膜蛋白结合(jiéhé)成的糖蛋白，其中的糖链也可以和脂质结合(jiéhé)成糖脂B.②和③大都是运动的C.③构成细胞膜的基本支架，与物质进出无关D.该模式图为细胞膜的亚显微结构模式图C第三十页，共42页。4.下列关于生物膜结构探索历程的说法，不正确的是()A.最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的B.三层结构模型认为生物膜为静态的结构C.流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子(fēnzǐ)和大多数的蛋白质分子(fēnzǐ)可以运动D.三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子(fēnzǐ)在膜中的分布是不均匀的D第三十一页，共42页。5、细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫糖被。下面有关糖被在细胞生命(shēngmìng)活动中的作用叙述，不正确的是()A.保护、润滑作用B.识别抗原C.信息交流D.选择透过性D6.如图是细胞膜的亚显微结构模式图，有关(yǒuguān)说法错误的是()A.③构成细胞膜的基本支架B.细胞膜的结构特点是选择透过性C.细胞识别与物质①有关D.②在磷脂双分子层上的排布(páibù)有镶在、嵌入和贯穿B第三十二页，共42页。7、将一个细胞中的磷脂成分全部抽提出来，并将它在空气—水界面上铺成单分子层，结果发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的2倍。这个细胞很可能是()A.人的白细胞B.鸡的红细胞C.蛔虫(huíchóng)的体细胞D.猪的成熟红细胞D8、用丙酮从口腔上皮细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺(shànɡpù)成单分子层，测得单分子层面积为S1，设细胞膜表面积为S2，则S1与S2关系最恰当的是()A.S1＝2S2B.S1＞2S2C.S1＜2S2D.S2＜S1＜2S2B第三十三页，共42页。9、下列关于生物膜结构和功能的叙述正确的是()A.细胞核、线粒体、叶绿体都具有双层膜，所以它们的通透性是相同的B.因为(yīnwèi)生物膜具有流动性，所以组成膜的各种化学成分在膜中是均匀分布的C.所有生物膜的结构由外到内依次由糖被、蛋白质、磷脂双分子层组成D.模拟生物膜可以处理污水、淡化海水D第三十四页，共42页。10.在人类对生物膜结构的探索历程中，罗伯特森提出的三层结构模型与流动镶嵌模型的相同点是()A.两种模型都认为磷脂双分子层是构成膜的基本支架(zhījià)B.两种模型都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧C.两种模型都认为组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质D.两种模型都认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动C第三十五页，共42页。11.磷脂是组成细胞膜的重要